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  中国环境管理  2017, Vol. 9 Issue (3): 113-114  
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引用本文 

王银堂, 胡庆芳, 高长胜. 流域雨洪资源高效开发利用技术及示范[J]. 中国环境管理, 2017, 9(3): 113-114.
WANG Yintang, HU Qingfang, GAO Changsheng. High-efficient Technology for the Development and Utilization of Basin Rain and Flood Resources and Its Demonstration[J]. Chinese Journal of Environmental Management, 2017, 9(3): 113-114.

责任作者

胡庆芳(1981—), 男, 高级工程师, 主要从事流域雨洪高效利用等研究, E-mail:hqf_work@163.com

作者简介

王银堂(1964—), 男, 教授级高工, 主要从事流域雨洪高效利用等研究, E-mail:ytwang@nhri.cn
流域雨洪资源高效开发利用技术及示范
王银堂, 胡庆芳, 高长胜    
水利部交通运输部国家能源局 南京水利科学研究院, 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 南京 210029
High-efficient Technology for the Development and Utilization of Basin Rain and Flood Resources and Its Demonstration
WANG Yintang , HU Qingfang , GAO Changsheng

近日,国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项2016年度项目立项工作已全部完成,共有31个项目获批立项。由水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院牵头承担的“流域雨洪资源高效开发利用技术及示范”项目(项目编号:2016YFC0400900)名列其中,王银堂教授级高工担任该项目负责人。项目国拔经费为3500万元,实施周期为2016年7月至2020年12月。

我国是世界上水资源严重短缺的国家之一,且水资源时程分配不均匀,降水和河川径流60%以上集中在汛期,雨洪利用在我国水资源开发利用中一直占有极其重要的地位。多年来我国雨洪利用技术取得了长足发展,但仍存在理论基础薄弱,方法、技术、装备缺乏系统性、集成性等问题,导致雨洪利用效率总体偏低,与水资源短缺的严峻形势极不匹配。破解制约雨洪资源高效利用的理论、技术和应用瓶颈,已成为保障国家水资源安全迫切的现实需求和战略选择。

瞄准上述重大科学问题和国家需求,“流域雨洪资源高效开发利用技术及示范”项目设计了“理论方法—技术装备—示范应用”的全链条研发思路(图 1),拟通过揭示流域雨洪利用的生态水文效应及约束机制,建立雨洪可利用性评价理论与方法,发展雨洪预测预报、风险动态控制方法,研发雨洪集蓄、回补、调控和疏导的成套技术及配套装备,构建面向实时环境的智能管理决策平台,形成适合不同气候区的流域雨洪高效利用系统性技术方案。在此基础上创新流域雨洪资源高效利用的理论、方法和技术体系,强化流域雨洪高效利用的科学基础,形成雨洪高效利用的技术群及配套设备,推动雨洪高效利用实践。

图 1 项目研究思路

该项目主要研究内容包括10个方面:① 不同气候区雨洪可利用性评价理论与方法;② 多源雨洪信息综合挖掘及气象—水文耦合的预测预报方法;③ 雨洪利用全过程风险动态控制方法;④ 经济、生态型雨水集蓄利用技术与配套装备;⑤ 安全高效的雨水促渗回补地下技术与配套装备;⑥ 水库群汛期运行水位设计技术;⑦ 水库群汛期运行水位动态控制技术;⑧ 西北内陆无控制性工程地区洪水疏渗蓄综合利用技术;⑨ 流域复杂系统洪水多目标协同调控技术;⑩ 流域雨洪利用技术体系与智能管理平台。

通过上述内容的系统研发,项目预期将破解制约雨洪利用的主要技术和应用障碍,为因地制宜挖掘我国流域雨洪利用潜力提供科学依据,并带动雨洪利用的实用化、规模化。该项目的预期成果主要是:

(1)创新流域雨洪资源高效开发利用理论、方法,包含不同气候区雨洪资源可利用性评价理论与方法、雨洪利用全过程风险动态评价理论与方法、基于多源信息的雨洪预测预报理论与方法。

(2)形成流域雨洪高效利用的系统性技术方案。包括:集雨饮用水安全保障技术、设施农业雨水就地富集、补充灌溉高效利用成套技术、雨水资源坝窖联蓄联调利用技术、基于反冲洗功能的雨洪促渗回补地下水库技术、基于沙漠硅砂新材料的城市雨水渗滤-净化-存储-回补技术、变化条件下水库群汛期运行水位优化设计技术、水库群汛期运行水位实时动态控制技术、西北内陆无控制性工程地区洪水疏渗蓄综合利用技术、流域复杂系统洪水多目标协同调控技术、流域雨洪利用综合集成技术、流域雨洪资源利用智能管理平台等;集雨饮用水水质处理设备、基于反冲洗功能的雨洪促渗回补配套设备、基于沙漠硅砂新材料的雨水渗虑-净化-回补设备等。

(3)开发流域雨洪利用的系列化专业软件。包括:流域雨洪可利用性评价软件、基于多源信息挖掘与融合的多尺度水文预报软件、流域雨洪利用全过程风险评估与决策分析软件、水库群汛限水位联合设计软件、水库群汛限水位动态控制设计软件、无控制性工程地区洪水模拟软件、复杂流域雨洪利用全过程模拟与多目标决策分析软件、流域雨洪利用智能管理平台。

(4)撰写学术专著6部、学术论文200篇(SCI / EI检索60篇),形成专利27项、标准(规程)2项;培养研究生80名、青年科技骨干36名。

(5)项目研发成果将在我国干旱半干旱区(黄河上游、西北内陆流域)、湿润半湿润区(辽河、山东半岛、淮河流域)和湿润区(汉江流域)的11个示范流域分类开展典型应用,初步估算示范区可年增4亿~5亿m3可利用水量。

为全面完成项目既定目标、实现预期成果,项目牵头单位南京水利科学研究院高度重视项目组织管理,通过强强联合、优势互补组建了强大的研究团队。来自南京水利科学研究院、武汉大学、大连理工大学、中科院寒旱所、河海大学、甘肃省水科院、山东省水科院、长江委水文局等20家国内知名科研机构、高校、大型企业的160位学者、专家组成了项目研究团队,涉及4个国家重点实验室、1个国家工程研究中心、1个协同创新中心和9个部级重点实验室和工程中心。项目团队在雨洪利用方面近年来已承担并完成了国家科技支撑计划重大项目等国家和省部级重大项目50余项,曾获得国家科技进步奖4项,省部级科技进步奖10余项,出版专著10余部,获得专利20余项,完成技术标准5项。